[發(fā)明專(zhuān)利]油氣井水平段開(kāi)泵的橋射聯(lián)作泵送速度控制曲線計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010291274.6
• 申請(qǐng)日: 2020-04-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111535789A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊登波;陳鋒;唐凱;任國(guó)輝;陳建波;羅苗壯;張清彬;劉勇軍;李妍僖;聶靖雯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司;中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B43/26
• 分類(lèi)號(hào): E21B43/26;E21B33/134;E21B43/116;G06F17/10
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

1.油氣井水平段開(kāi)泵的橋射聯(lián)作泵送速度控制曲線計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：根據(jù)水平段重復(fù)泵送管串及電纜的靜摩擦力和動(dòng)摩擦力，計(jì)算泵送推力等于靜摩擦力時(shí)泵送管串的泵送排量，此時(shí)的泵送排量為臨界排量，記為第一階段排量；

步驟2：根據(jù)步驟1得到的第一階段排量，計(jì)算泵送推力等于動(dòng)摩擦力時(shí)，第一階段排量對(duì)應(yīng)的極限泵送速度；

步驟3：以0為起始值，以第一階段排量對(duì)應(yīng)的極限泵送速度為終止值，確定第一階段排量作用下的泵送速度變化范圍，取該范圍中的任意速度值，計(jì)算達(dá)到該速度所需的加速時(shí)間；

步驟4：若第一階段排量對(duì)應(yīng)的極限泵送速度達(dá)到水平段重復(fù)泵送所期望的速度范圍，則執(zhí)行步驟10；否則，則執(zhí)行步驟5；

步驟5：提升泵送管串的泵送排量，將提升后的泵送排量記為新一階段排量；

步驟6：根據(jù)步驟5得到的新一階段排量，計(jì)算泵送推力等于動(dòng)摩擦力時(shí)，新一階段排量對(duì)應(yīng)的極限泵送速度；

步驟7：以前一階段排量對(duì)應(yīng)的極限泵送速度為起始值，以新一階段排量對(duì)應(yīng)的極限泵送速度為終止值，確定新一階段排量作用下的泵送速度變化范圍，取該范圍中的任意速度值，計(jì)算達(dá)到該速度所需的加速時(shí)間；

步驟8：若新一階段排量對(duì)應(yīng)的極限泵送速度達(dá)到水平段重復(fù)泵送所期望的速度范圍，則執(zhí)行步驟10；否則，則執(zhí)行步驟9；

步驟9：重復(fù)執(zhí)行步驟5～步驟8，直到某一階段排量對(duì)應(yīng)的極限泵送速度達(dá)到水平段重復(fù)泵送所期望的速度范圍時(shí)，執(zhí)行步驟10；

步驟10：以各階段排量下的任意速度值為縱坐標(biāo)，且以該速度對(duì)應(yīng)的累計(jì)加速時(shí)間為橫坐標(biāo)，繪制水平段開(kāi)泵的橋射聯(lián)作泵送速度控制曲線；所述累計(jì)加速時(shí)間為從水平段重復(fù)泵送管串開(kāi)始起動(dòng)的時(shí)刻開(kāi)始累計(jì)的時(shí)間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣井水平段開(kāi)泵的橋射聯(lián)作泵送速度控制曲線計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟1中，計(jì)算泵送推力等于靜摩擦力時(shí)管串的泵送排量的計(jì)算公式為：

公式中：Q_k為第k階段排量；F_Pk為Q_k對(duì)應(yīng)的泵送推力；f_s為泵送管串及電纜的靜摩擦力；F_Pk和Q_k中的下標(biāo)k代表階段序號(hào)，k的取值范圍為1,2…n，步驟1中k取值為1；A_j為橋射聯(lián)作管串自上往下依次編號(hào)的各部分軸向壓力作用面積；n為橋射聯(lián)作管串因各組成部分外徑不同而形成不同大小管套間隙的數(shù)量；μ、ρ分別為泵送液體動(dòng)力粘度和密度；Q_k為第k階段排量；d_i為管串各組成部分直徑；l_i、h_i分別為各管套間隙的長(zhǎng)度、高度；ε_i為管串與套管壁接觸時(shí)的管套軸線偏心率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣井水平段開(kāi)泵的橋射聯(lián)作泵送速度控制曲線計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟1中，根據(jù)水平段重復(fù)泵送管串及電纜在井液中的總重量和泵送管串及電纜所處位置的水平段井斜角，計(jì)算水平段重復(fù)泵送管串及電纜的靜摩擦力和動(dòng)摩擦力。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油氣井水平段開(kāi)泵的橋射聯(lián)作泵送速度控制曲線計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟2中，第一階段排量對(duì)應(yīng)的極限泵送速度的計(jì)算公式為：

其中：F_pk＝X_k·v²-Y_k·v+Z_k；

公式中：所有變量符號(hào)下標(biāo)中的k均代表階段序號(hào)，步驟2中k取值為1；f_d為泵送管串及電纜的動(dòng)摩擦力；M為泵送管串及水平段電纜在井液中的總重量，D為套管內(nèi)徑；v為泵送速度。